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塑料材料試驗(yàn)機(jī)
當(dāng)今社會越來越多的塑料加工企業(yè)都在購買所謂的試驗(yàn)機(jī)“”試驗(yàn)機(jī),，利用它來進(jìn)行拉伸、彎曲,、壓縮和剪切試驗(yàn),，以對材料進(jìn)行性能評價、應(yīng)用開發(fā)研究以及質(zhì)量控制,。發(fā)達(dá)的電子學(xué)改進(jìn)了這些設(shè)備的性能,，使之更加易于操作，價格也越來越低,。
UTM試驗(yàn)機(jī)包括一個或多個垂直承載的立柱,，立柱上安裝一個固定的水平基座，頂部還有一個可移動的水平十字頭（十字橫梁）?，F(xiàn)在的UTM試驗(yàn)機(jī),，立柱上通常還有滾珠絲杠用以固定可移動的十字頭,。UTM的大小用框架的zui大承載水平和測量載荷/拉力的測力計來共同表征。測力計附在依靠電動馬達(dá)或液壓裝置驅(qū)動的可移動的十字頭上,。帶夾具的系列測力計測量力的大小,，可以通過數(shù)字顯示器或PC機(jī)顯示結(jié)果。很多UTM具有可互換的測力計,，因此可以與所測試的不同材料匹配,。靜態(tài)試驗(yàn)利用標(biāo)準(zhǔn)的電子試驗(yàn)機(jī)來進(jìn)行，通常加載速度范圍為0.001~20in./min（1in.=2.54cm）,。動態(tài)試驗(yàn)或循環(huán)試驗(yàn)如裂紋增長和疲勞試驗(yàn)通常利用液壓伺服系統(tǒng)UTM試驗(yàn)機(jī)來進(jìn)行,，時間較長，載荷較低,。
試驗(yàn)機(jī)（UTM）通過不同速度級別的調(diào)節(jié),，對塑料材料樣條進(jìn)行拉伸、彎曲,、壓縮或牽引,，這是塑料混配實(shí)驗(yàn)室中zui普通的設(shè)備。在混配料的制備過程中,，利用UTM測試材料能夠判斷材料是否適用于某些特定的加工應(yīng)用或終端應(yīng)用,。UTM還可以用于產(chǎn)品的質(zhì)量控制，以確保產(chǎn)品質(zhì)量各個批次之間的一致性,。
常用的電子UTM試驗(yàn)機(jī)的容量為100～135000lb,。尺寸越大，成本越高,。一般來說,，立式設(shè)備的體積更小也更易于操作，并且還能借助于樣品自身的重力,，使棘手的樣品如薄膜也能同較重的注塑部件一樣易于操控,。單立柱UTM試驗(yàn)機(jī)的力程較低，價格也較低,，結(jié)構(gòu)容量一般為1000lb,。門式的UTM試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)容量可達(dá)1000~135000lb。測力計也以某一zui大的適用于UTM試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)和樣品的力值為分類依據(jù),。例如,，一個100lb的測力計安裝在1000lb的模框里,，可以提供100lb的試驗(yàn)載荷,。測力計的容量不應(yīng)超過樣品預(yù)測斷裂載荷太多，否則會影響試驗(yàn)結(jié)果的性,。
目前,，利用試驗(yàn)機(jī)所測試的zui常見的項(xiàng)目是拉伸強(qiáng)度和拉伸模量、彎曲強(qiáng)度和模量,。按照ASTMD638和ISO527進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時,，樣條的兩端都有夾具夾緊，一個夾具是靜止的,，另一個固定在十字頭上,，背離固定夾具移動，牽引樣條直至樣條出現(xiàn)斷裂,，斷裂時十字頭會自動停止,。彎曲試驗(yàn)時（ASTMD790、D6272以及ISO178）,，樣條被放在試驗(yàn)機(jī)固定機(jī)床的兩個支座上,。這個試驗(yàn)中，十字頭移動的方向與拉伸試驗(yàn)中移動方向相反,，向一個沒有支撐的中心推動而不是牽引樣條,，直至樣條彎曲甚至斷裂。因?yàn)槎鄶?shù)熱塑性塑料材料不會在這個試驗(yàn)中斷裂,，所以不可能計算斷裂彎曲強(qiáng)度,。因而，標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法要求計算應(yīng)變?yōu)?%時的彎曲應(yīng)力,。
與靜態(tài)測試所用的電子UTM試驗(yàn)機(jī)不同,，液壓伺服UTM試驗(yàn)機(jī)可以進(jìn)動態(tài)測試以及疲勞試驗(yàn)。這樣必須反復(fù)施加應(yīng)力,，進(jìn)行加載-釋放的循環(huán),。例如，疲勞裂紋增長試驗(yàn),，用戶期望了解待測材料經(jīng)過多少次循環(huán)會斷裂,。動態(tài)測試試驗(yàn)機(jī)所需的應(yīng)力比電子試驗(yàn)機(jī)靜態(tài)試驗(yàn)中所需的應(yīng)力要小。液壓伺服系統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)的框架容量從100lb到數(shù)噸不等,，價格通常為電子力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的2~3倍,。基本用于金屬材料的疲勞試驗(yàn),，但是在汽車塑料,、航天塑料、生物醫(yī)藥塑料以及電子元件用塑料等方面的應(yīng)用也越來越廣泛,，因?yàn)檫@些領(lǐng)域里需要耐疲勞性好的結(jié)構(gòu)部件,。